翅片式振蕩熱管強(qiáng)化傳熱數(shù)值模擬.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)應(yīng)用的需要，當(dāng)今電子產(chǎn)品的小型化趨勢(shì)越來(lái)越快，集成度越來(lái)越高，但對(duì)其性能要求的升高使其功率越來(lái)越大，因此電子產(chǎn)品的單位容積發(fā)熱量大大提高。另外，工作溫度對(duì)電子元器件的正常工作有很大的影響，相關(guān)資料顯示，55％以上的電子元件失效是由于溫度過(guò)高引起的。因此，散熱問(wèn)題成為了當(dāng)今電子產(chǎn)品穩(wěn)定運(yùn)行和繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問(wèn)題。振蕩熱管利用自身工質(zhì)的相變進(jìn)行傳熱，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、導(dǎo)熱性好、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、工作可靠等特性?；谶@些特性，振

2、蕩熱管在微電子元器件冷卻等高熱流密度散熱方案中是一種極具發(fā)展和應(yīng)用潛力的傳熱元件。因此對(duì)于振蕩熱管傳熱性能的研究是十分有必要的。
　　本文在綜合現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)振蕩熱管的啟動(dòng)特性及傳熱性能，采用 ANSYS軟件對(duì)振蕩熱管進(jìn)行仿真研究，用于分析振蕩熱管的運(yùn)行機(jī)理。結(jié)合實(shí)際工況建立振蕩熱管的幾何模型，并探討振蕩熱管的傳熱傳質(zhì)理論、微尺度效應(yīng)、液膜理論，綜合分析相關(guān)機(jī)理確定閉合環(huán)路振蕩熱管的仿真模型。以ANSYSY FLUENT軟

3、件為平臺(tái)，模擬在底部加熱方式下，振蕩熱管從初始到穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中的各個(gè)階段；在60%的充液率下，對(duì)不同工質(zhì)的振蕩熱管進(jìn)行對(duì)比研究；對(duì)以振蕩熱管為核心元件的振蕩熱管翅片散熱器進(jìn)行仿真研究，模擬散熱器在不同翅片間距、尺寸、管孔位置的工作情況。仿真得到的結(jié)果如下：觀察到熱管運(yùn)行過(guò)程中的氣液兩相圖變化，顯示熱管內(nèi)部的流型變化及氣泡的破裂合并等現(xiàn)象，與實(shí)驗(yàn)接近；工質(zhì)物性能夠影響振蕩熱管的啟動(dòng)特性、傳熱傳質(zhì)，相同工況下氣化潛熱小的工質(zhì)更容易啟動(dòng)；得到